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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
ESCOLA DE QUÍMICA 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA DE PROCESSOS 
QUÍMICOS E BIOQUÍMICOS 
 
 
 
 
Estudo de tecnologias para tratamento de 
efluentes de produção de papel reciclado de uma 
gráfica de pequeno porte localizada no município 
do Rio de Janeiro 
 
 
 
Dissertação de Mestrado 
 
 
Maíra Labanca Waineraich Scal 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
2010
 i 
Estudo de tecnologias para tratamento de efluentes de produção de papel reciclado 
de uma gráfica de pequeno porte localizada no município do Rio de Janeiro 
 
 
 
 
 
Maíra Labanca Waineraich Scal 
 
 
 
 
 
 
 
Dissertação de Mestrado apresentada ao 
Programa de Pós-Graduação em Tecnologia 
dos Processos Químicos e Bioquímicos, 
Escola de Química, da Universidade Federal 
do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos 
necessários à obtenção do título de Mestre 
em Ciências. 
 
 
Orientadoras: 
Lídia Yokoyama, D Sc 
Fabiana Valéria da Fonseca Araujo, D Sc 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
Fevereiro de 2010 
 
 
 ii 
 
 
 
 
 
 
 
Scal, Maíra Labanca Waineraich. 
 
Estudo de tecnologias para tratamento de efluentes de 
produção de papel reciclado de uma gráfica de pequeno porte 
localizada no município do Rio de Janeiro/Maíra Labanca Waineraich 
Scal – Rio de Janeiro, 2010. UFRJ/EQ 2010 
 
XX f.:il. 
 
Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos 
e Bioquímicos). Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, 
Escola de Química, Rio de Janeiro, 2010. 
 
Orientadores: Lídia Yokoyama 
 Fabiana Valéria da Fonseca Araujo 
1. Efluente Industrial. 2. Gráfica 3. Processos Oxidativos 
Avançados – Teses. I. Yokoyama, Lídia e Araujo, Fabiana V. F. 
(Orient.). II. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Escola de 
Química. III. Título 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 iii 
Estudo de tecnologias para tratamento de efluentes de produção de papel reciclado 
de uma gráfica de pequeno porte localizada no município do Rio de Janeiro 
 
 
 
Maíra Labanca Waineraich Scal 
 
Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em tecnologia de 
Processos Químicos e Bioquímicos, Escola de Química, Universidade Federal 
do Rio de Janeiro – UFRJ, como parte dos requisitos necessários à obtenção 
do grau de Mestre em Ciências (M. Sc.). 
 
Rio de Janeiro, 26 de fevereiro de 2010. 
 
 
__________________________________________________________ 
Profª Dra. Lídia Yokoyama - EQ/UFRJ (Orientadora) 
 
__________________________________________________________ 
Profª Dra. Fabiana Valéria da Fonseca Araujo - EQ/UFRJ (Orientadora) 
 
__________________________________________________________ 
Prof. Dra Denize Dias de Carvalho – EQ/UFRJ. 
 
__________________________________________________________ 
Profª Drª. Daniele Maia Bila - UERJ 
 
___________________________________________________________ 
Profº Dr. Ladimir José de Carvalho – EQ/UFRJ 
 
 iv 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 “Comece fazendo o que é necessário, 
depois o que é possível, e, de repente, você 
estará fazendo o impossível.” 
 
São Francisco de Assis 
 
“Tropeçar também ajuda a caminhar” 
 
Guimarães Rosa 
 v 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico esta dissertação a meus 
dois maiores amores, meus pais, 
Mauricio e Rosane Scal, a quem 
as palavras amor, orgulho, 
dedicação são pouco para 
traduzir os sentimentos que 
tenho por eles. 
 
 
 
 
 
 
vi 
AGRADECIMENTOS 
 
 
À Deus e ao plano espiritual por ter me ajudado a chegar até aqui, me 
dando força, iluminando meus caminhos e me protegendo. 
Às minhas orientadoras Lídia Yokoyama e Fabiana Araujo pela ajuda, 
idéias, paciência, e puxões de orelha. 
 A todos os amigos do Laboratório de Tratamento de Águas e Reúso de 
Efluentes (LabTare) Layla, Carla, Thaíssa, André, Bárbara, Hélinah e 
principalmente para Natasha pela ajuda e momentos de descontração. 
Ao meu querido amigo Ysrael Marrero pela companhia, paciência, 
idéias, discussões, apoio, enfim por toda ajuda e amizade nesse período 
permitindo que eu chegasse aqui. 
À Verônica Marinho. No início se revelou como uma grande companhia, 
depois virou uma grande amiga e agora, tenho certeza, virou meu anjo da 
guarda. Sem ela esse trabalho não teria sido concluído. 
Aos meus amigos e professores do mestrado, Débora, Priscila, Luiz, 
Pablo, Priscila, Sérgio, Ivy, Afonso, Felipe, Tati, Lívia e André pelos momentos 
de trocas de idéias e aprendizado. 
A Priscila Amaral pelo sábio conselho numa hora importantíssima. 
Aos meus queridos Zely de Almeida e Luiz Claudio Maciel pelos 
profissionais que são, e me ajudam a manter a cabeça no lugar. 
A todos do Laboratório de Tecnologia Ambiental pela ajuda. 
Aos meus queridos amigos da equipe do trabalho voluntário, na Casa 
Ronald McDonald, Assis, Rosangela, Hélcio, Lílian, Jaqueline, Itassí, Mariana, 
Inaiara, Oscar pelos domingos divertidos de muita descontração que me 
ajudaram a recarregar as energias para continuar a caminhada. 
Aos meus amigos queridos Babi, Tati, Érika, Natasha, Michelle, Livia, 
Ingrid, Pamela, Debora, as Camilas, Vanessa, Thiago (papito) por terem me 
dado apoio, aturado meus ataques, aceitando minha ausência e mesmo assim, 
não desistindo de mim. 
A todos os amigos queridos, uns mais próximos outros mais distantes 
que sempre torceram por mim. 
 
 
 
vii 
À minha família querida, meus pais Mauricio e Rosane, minha irmã 
Tabatha, meu cunhado Bruno por todo apoio, força, ajuda e por não terem me 
deixado desistir. 
Ao meu pai por ter sido meu aluno de iniciação científica nos finais de 
semana. 
A todos da gráfica, especialmente a equipe de reciclagem, Moisés, 
Carlinhos, Eduardo, Marcelo e todos os adolescentes que me fizeram ver a 
vida por outro ângulo. 
À equipe da Cedae por ter colaborado para o término deste trabalho. 
Especialmente à minha coordenadora Márcia Luiza Vieira por ter me liberado 
nas vezes que pedi e ao querido e solícito Luciano Batista. 
A todos aqueles que de alguma forma contribuíram para a realização 
desse trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
viii 
RESUMO 
 
SCAL, Maíra Labanca Waineraich. Estudo de tecnologias para o tratamento 
de efluente de gráfica localizada no município do Rio de Janeiro. 
Dissertação (Mestrado em Tecnologia dos Processos Químicos e Bioquímicos) 
– Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 
2010. 
 
 
A reciclagem de papel tem se mostrado uma alternativa viável para o mercado 
buscando reduzir o consumo de recursos naturais. A despeito dessa vantagem, 
esta atividade gera efluentes com elevada matéria orgânica, turbidez e cor. 
Neste trabalho foi realizado um estudo do emprego de diferentes processos de 
tratamentos de efluentes gerados em uma gráfica de reciclagem de papel, de 
pequeno porte. Foram identificados quatro tipos de efluentes na gráfica em 
questão. Efluente proveniente de matriz colorida, matriz branca, matriz branca 
utilizando como corante o guache e matriz branca utilizando um corante 
orgânico azul. 
O presente trabalho buscou estabelecer um processo de tratamento visando 
reduzir principalmente a DQO e a turbidez enquadrando-o nos valores 
estabelecidos pela legislação estadual vigente (DZ 215 –R5/ Inea) 
O primeiro processo de tratamento avaliado foi a coagulação-floculação com 
sulfato de alumínio e PAC. Foram determinadas as melhores condições de 
concentração e pH. Não foram obtidos resultados significativos de redução de 
DQO. Após a clarificação do efluente, foi avaliado o emprego de processos 
oxidativos, com peróxido de hidrogênio, peróxido de hidrogênio fotocatalisado 
com UV e reagente Fenton. 
Apenas o efluente de matriz coloridaatingiu valores inferiores ao estabelecido 
pela legislação, após oxidação com peróxido de hidrogênio. Resultados 
efetivos foram alcançados após oxidação com peróxido de hidrogênio em 5 
horas de reação. Os demais efluentes tratados por processos oxidativos 
apresentaram uma redução de DQO, mas não suficiente para permitir seu 
descarte. O processo Fenton se mostrou efetivo para degradar os efluentes 
gerados na gráfica de reciclagem de papel, sendo possível obter uma DQO 
final de 243mg/L para o efluente da matriz branca utilizando como corante o 
guache, nas melhores condições experimentais encontradas. 
 
 
 
ix 
ABSTRACT 
 
SCAL, Maíra Labanca Waineraich. Estudo de tecnologias para o tratamento 
de efluente de gráfica localizada no município do Rio de Janeiro. 
Dissertação (Mestrado em Tecnologia dos Processos Químicos e Bioquímicos) 
– Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 
2009. 
 
 
Paper recycling has shown to be a feasible alternative to this market as it looks 
for the reduction in the use of natural resources. Despite this advantage, this 
process generates wastewaters with high levels of organic material, turbidity 
and color. 
In this work, it was accomplished a study on the use of different processes for 
wastewater treatment in a small paper recycling company. Four different types 
of wastewaters were related in this company. Wastewater originated from 
coloured matrix, white matrix, white matrix using gouache dye and white matrix 
using organic blue dye. 
The present study has aimed to establish a treatment process for DQO and 
turbidity reduction in levels established according to the State legislation. 
The first treatment process analysed was the coagulation-flocculation using 
aluminum sulphate and PAC. The best concentration and pH conditions were 
determined. Relevant results on the DQO reduction were not obtained. 
After the wastewater clarification, it was analysed oxidising processes using 
hydrogen peroxide, hydrogen peroxide photocatalysed with UV and Fenton 
Reagent. 
Only coloured sample of wastewater presented results COD removal below 
200mg/L after oxidising process with hydrogen peroxide. Effective results were 
achieved after the hydrogen peroxide oxidation during the reaction time. 
Remaining wastewater treated by oxidising processes presented DQO 
reduction, which was not sufficient to allow its disposal. The Fenton’s process 
has shown to be effective on wastes degradation at the recycling company 
analysed, making it possible to obtain a final 243mg/L DQO for waste white 
matrix that used gouache dye, when facing the best experimental conditions. 
 
 
 
x 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
 
Figura 3.1: Diagrama de coagulação para remoção de turbidez com sulfato de alumínio 
de água “preparada” com caulinita (Amirtharajah e Mills, 1982)......................................... 19 
Figura 3.2: Esquema ilustrativo do processo produtivo realizado na gráfica...................... 33 
Figura 4.1: Esquema ilustrativo com os diferentes processos de tratamentos propostas 
para as amostras................................................................................................................. 40 
Figura 5.1: Matriz colorida................................................................................................... 51 
Figura 5.2: Matriz branca.................................................................................................... 51 
Figura 5.3: Matriz branca com guache................................................................................ 52 
Figura 5.4: Matriz branca com corante azul........................................................................ 52 
Figura 5.5: Matriz colorida................................................................................................... 53 
Figura 5.6: Matriz branca.................................................................................................... 53 
Figura 5.7: Matriz branca com guache................................................................................ 54 
Figura 5.8: Matriz branca com corante azul........................................................................ 54 
Figura 5.9: Matriz colorida................................................................................................... 57 
Figura 5.10: Matriz branca.................................................................................................. 57 
Figura 5.11: Matriz branca com guache submetida a diferentes concentrações de 
sulfato de alumínio em pH 7,0. ........................................................................................... 58 
Figura 5.12: Matriz branca com corante azul submetida a diferentes concentrações de 
sulfato de alumínio em pH 6,0............................................................................................. 58 
Figura 5.13: Matriz colorida submetida a diferentes concentrações de PAC...................... 59 
Figura 5.14: Matriz branca submetida a diferentes concentrações de PAC em pH 7,0...... 59 
Figura 5.15: Matriz branca com guache submetida a diferentes concentrações de PAC 
em pH 6,0............................................................................................................................ 60 
Figura 5.16: Matriz branca com corante azul submetida a diferentes concentrações de 
PAC em pH 6,0................................................................................................................... 60 
Figura 5.17 – Amostras do efluente de corante azul após processo de coagulação-
floculação............................................................................................................................ 62 
Figura 5.18: Valores iniciais e finais de DQO obtidos após tratamento de coagulacão-
floculação............................................................................................................................ 64 
Figura 5.19: Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 5 
horas de reação.................................................................................................................. 65 
Figura 5.20: Percentual de remoção de DQO ao longo de 5 horas de reação................... 66 
Figura 5.21: Valores iniciais e finais para as concentrações de peróxido e DQO do 
efluente da produção da matriz colorida............................................................................. 67 
Figura 5.22: Comportamento da concetração de peróxido de hidrogênio ao longo de 
5 horas de reação............................................................................................................... 68 
 
 
 
xi 
Figura 5.23: Percentual de remoção de DQO ao longo de 5 horas de reação com e 
sem ajuste de pH................................................................................................................ 68 
Figura 5.24: Valores iniciais e finais para as concentrações de peróxido e DQO do 
efluente da produção da matriz branca............................................................................... 70 
Figura 5. 25: Comportamento da concetração de peróxido de hidrogênio ao longo de 
5 horas de reação. com e sem ajuste de pH...................................................................... 71 
Figura 5.26: Percentual de remoção de DQO ao longo de 5 horas de reação com e sem 
ajuste de pH........................................................................................................................ 73 
Figura 5.27: Valores iniciais e finais encontrados para a concentração de peróxido de 
hidrogênio e DQO do efluente da produção da matriz branca com guache....................... 73 
Figura 5.28: Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 
5 horas de reação com e sem ajuste de pH........................................................................ 74 
Figura5.29: Percentual de remoção de DQO ao longo de 5 horas de reação com e sem 
ajuste de pH........................................................................................................................ 74 
Figura 5.30: Valores iniciais e finais obtidos para as concentrações de peróxido de 
hidrogênio e DQO do efluente da produção da matriz branca com corante azul............... 75 
Figura 5.31: Valores inicias e finais de concentrações de peróxido de hidrogênio e 
DQO encontrados para os diferentes efluentes brutos: matriz branca, branca com 
guache e branca com corante azul após 72 horas de reação............................................ 76 
Figura 5.32: Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 5 
horas de reação.................................................................................................................. 77 
Figura 5.33: Percentual da redução de DQO ao longo de 5 horas de reação.................... 78 
Figura 5.34. Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 5 
horas de reação.................................................................................................................. 79 
Figura 5.35: Percentual de remoção de DQO ao longo de 5 horas de reação................... 80 
Figura 5.36: Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 
6 horas de reação............................................................................................................... 81 
Figura 5.37: Percentual d e peróxido de hidrogênio residual ao longo de 6 horas de 
reação................................................................................................................................. 81 
Figura 5.38: Valores iniciais e finais das concentrações de peróxido de hidrogênio e 
DQO para a matriz branca com corante guache após 6h de reação.................................. 82 
Figura 5.39: Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 6 
horas de reação.................................................................................................................. 83 
Figura 5.40: Percentual de remoção de DQO ao longo de 6 horas de reação................... 83 
Figura 5.41: Valores iniciais e finais encontrados para a concentração de peróxido de 
hidrogênio e DQO para a matriz branca com corante azul após6h de reação................... 84 
Figura 5.42: Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 3 
horas de reação.................................................................................................................. 86 
 
 
 
 
xii 
Figura 5.43: Comportamento percentual da redução de DQO ao longo de 3 horas de 
reação................................................................................................................................. 86 
Figura 5.44: Valores inicias e finais para concentração de peróxido de hidrogênio e 
DQO para a matriz colorida, após 3h de reação................................................................. 88 
Figura 5.45: Comparação entre as eficiências dos tratamentos através da % remoção 
de DQO............................................................................................................................... 88 
Figura 5.46: Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 4 
horas de reação para a matriz branca................................................................................ 89 
Figura 5.47: Comportamento percentual da redução de DQO ao longo de 4 horas de 
reação para a matriz branca............................................................................................... 90 
Figura 5.48: Valores iniciais e finais para concentração de peróxido de hidrogênio e 
DQO para a amostra da matriz branca............................................................................... 91 
Figura 5.49: Comparação entre as eficiências dos tratamentos através da % remoção 
de DQO............................................................................................................................... 91 
Figura 5.50: Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 4 
horas de reação para a matriz branca com corante guache............................................... 92 
Figura 5.51: Percentual de remoção de DQO ao longo de 4 horas de reação para a 
matriz branca com corante guache..................................................................................... 93 
Figura 5.52: Valores iniciais e finais para concentração de peróxido de hidrogênio e 
DQO.................................................................................................................................... 94 
Figura 5.53: Comparação entre as eficiências dos tratamentos através da % remoção 
de DQO............................................................................................................................... 94 
Figura 5.54: Comportamento da concentração de peróxido de hidrogênio ao longo de 4 
horas de reação para a matriz branca com corante azul.................................................... 95 
Figura 5.55: Percentual de remoção de DQO ao longo de 4 horas de reação para a 
matriz branca com corante azul.......................................................................................... 96 
Figura 5.56: Valores iniciais e finais para a concentração de peróxido de hidrogênio e 
DQO.................................................................................................................................... 97 
Figura 5.57: Comparação entre as eficiências dos tratamentos através da % remoção 
de DQO............................................................................................................................... 97 
 
 
 
 
 
xiii 
ÍNDICE DE TABELAS 
 
 
Tabela 3.1: Potencias de redução dos diferentes oxidantes............................................... 21 
Tabela 3.2: POAs encontrados na literatura....................................................................... 25 
Tabela 5.1: Caracterização físico-química do efluente....................................................... 46 
Tabela 5.2: Caracterização da série dos sólidos presentes nos diferentes efluentes........ 47 
Tabela 5.3: Diferença de alguns parâmetros descritos para a indústria de papel e 
celulose (RODRIGUES, 2000 E REZENDE, 2000) e os obtidos nesse estudo para o 
efluente proveniente da reciclagem de papel...................................................................... 49 
Tabela 5.4: Quadro resumido mostrando os melhores resultados de pH selecionado e o 
da solução original, encontrados para os diferentes efluentes........................................... 55 
Tabela 5.5: Quadro resumido com os resultados de concentrações dos coagulantes 
mais satisfatórios encontrados para os diferentes efluentes.............................................. 61 
Tabela 5.6: Equação das retas obtidas para as diferentes condições do sulfato de 
alumínio........................................................................................................................... 72 
 
 
 
 
xiv 
ÍNDICE DE SIGLAS 
 
 
DQO – Demanda Química de Oxigênio 
DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio 
POA – Processo Oxidativo Avançado 
A.C. – Antes de Cristo 
COT – Carbono Orgânico Total 
COD – Carbono Orgânico Dissolvido 
OD – Oxigênio Dissolvido 
rpm – Rotações por Minuto 
UT – Unidade de Turbidez 
 
 
 
 
 
xv 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 1 
2 OBJETIVOS ............................................................................................................. 2 
2.1 OBJETIVOS GERAIS ................................................................................................... 2 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...........................................................................................2 
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................... 3 
3.1 O HOMEM E A POLUIÇÃO ......................................................................................... 3 
3.2 HISTÓRICO DO PAPEL ............................................................................................... 3 
3.3 SETOR DE PAPEL E CELULOSE ................................................................................... 4 
3.4 O PROCESSO DE PRODUÇÃO DO PAPEL A PARTIR DA CELULOSE ................................ 5 
3.4.1 PRODUÇÃO DE PAPEL OU PAPELÃO ........................................................................ 5 
3.5 RECICLAGEM ........................................................................................................... 7 
3.5.1 RECICLAGEM DE PAPEL ......................................................................................... 7 
3.5.1.2 PROCESSO DE REPOLPAGEM DE PAPEL RECICLADO ........................................... 11 
3.5.2 EFLUENTES DA RECICLAGEM DE PAPEL E CELULOSE .......................................... 11 
3.6 PROCESSOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES ......................................................... 13 
3.6.1 COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO ............................................................................ 14 
3.6.1.1 COAGULAÇÃO .................................................................................................. 14 
3.6.1.2 COAGULAÇÃO COM ÍONS METÁLICOS HIDROLISADOS ...................................... 17 
3.6.1.3 FLOCULAÇÃO ................................................................................................... 19 
3.6.1 PROCESSO OXIDATIVOS ...................................................................................... 20 
3.6.2.1 PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO .............................................................................. 21 
3.6.2 PROCESSO OXIDATIVOS AVANÇADOS ................................................................. 23 
3.6.3.1 PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO COMBINADO COM RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA ....... 26 
3.6.3.2 REAGENTE DE FENTON .................................................................................... 27 
3.6.3.2.1 VARIÁVEIS QUE AFETAM O PROCESSO ........................................................... 30 
3.7 A GRÁFICA DE PAPEL RECICLADO .......................................................................... 31 
4 MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................. 34 
4.1 AMOSTRAS USADAS NOS EXPERIMENTOS ............................................................... 34 
4.2 CARACTERIZAÇÃO DOS EFLUENTES ....................................................................... 35 
4.3 ENSAIOS DE COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO ........................................................... 40 
4.4 ENSAIOS COM PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO .............................................................. 42 
4.5 ENSAIOS COM PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO CATALISADO COM RADIAÇÃO UV 
(H2O2/UV) .................................................................................................................. 42 
4.6 ENSAIOS DE REAGENTE DE FENTON ....................................................................... 43 
4.7 CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO INICIAL ................... 44 
4.8 CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO RESIDUAL ............... 45 
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 46 
5.1 CARACTERIZAÇÃO DO EFLUENTE ........................................................................... 46 
5.2 COAGULAÇÃO - FLOCULAÇÃO ............................................................................... 50 
5.3 REDUÇÃO NA DQO ................................................................................................ 63 
 
 
 
xvi 
5.4 PROCESSOS OXIDATIVOS ........................................................................................ 64 
5.4.1 PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO ................................................................................. 65 
5.4.1.1 MATRIZ COLORIDA .......................................................................................... 65 
5.4.1.2 MATRIZ BRANCA ............................................................................................. 67 
5.4.1.3 MATRIZ BRANCA COM GUACHE........................................................................ 70 
5.4.1.4 MATRIZ BRANCA – CORANTE AZUL .................................................................. 73 
5.4.2 PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO FOTOCALISADA COM RADIAÇÃO UV (H2O2/UV) ..... 77 
5.4.2.1 MATRIZ COLORIDA .......................................................................................... 77 
5.4.2.2 MATRIZ BRANCA ............................................................................................. 79 
5.4.2.3 MATRIZ BRANCA COM GUACHE........................................................................ 80 
5.4.2.4 MATRIZ BRANCA COM CORANTE AZUL............................................................. 83 
5.4.3 REAGENTE FENTON ............................................................................................ 85 
5.4.3.1 MATRIZ COLORIDA .......................................................................................... 85 
5.4.3.2 MATRIZ BRANCA ............................................................................................. 89 
5.4.3.3 MATRIZ BRANCA COM GUACHE........................................................................ 92 
5.4.3.4 MATRIZ BRANCA COM CORANTE AZUL............................................................. 95 
6 CONCLUSÃO.................................................................................................... 99 
6.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ............................................................. 100 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 101 
 
 
 
 
 
1 
1 INTRODUÇÃO 
 
A impressão realizada em gráficas gera diversos tipos de resíduos, dentre eles, as chamadas 
aparas de papel que constituem a matéria-prima da reciclagem. Estas aparas podem ter 
características variadas dependendo do tipo de papel usado, como por exemplo, cor. 
 
Em alguns casos, a associação entre a atividade fim da gráfica e a reciclagem das aparas 
produzidas pode ocorrer no mesmo lugar, embora esta prática ainda não seja muito comum. O 
procedimento mais adotado é a destinação das aparas a outros mercados ou instituições. 
 
A gráfica apresentada, embora seja de pequeno porte, possui um comportamento pioneiro na 
reciclagem de papel para a fabricação de folhas e não apenas embalagens, bem como, no 
gerenciamento dado à água requerida em seu processo. 
 
O presente estudo tem como objetivo inserir a gráfica de reciclagem nas novas exigências 
sócio-ambientais, buscando minimizar o impacto sobre o meio ambiente das atividades 
desenvolvidas. Para isso, buscam-se tratar os efluentes gerados em seu processo produtivo e 
adequá-los as exigências legais, representada pela Resolução CONAMA 357/05 e DZ 215 – 
5R INEA. Esta resolução dispõe sobre a classificação dos corpos de águas e diretrizes 
ambientais para o seu enquadramento, bem como, estabelece as condições e padrões de 
lançamento de efluentes e dá outras providências. 
 
Para atender a essas exigências, propõe-se um tratamento dos efluentes visando a redução de 
suas características poluidoras, tais como, matéria orgânica e cor. 
 
Por apresentar características muito distintas dos efluentes provenientes da indústria de papel 
e celulose, é importante uma abordagem individualizada capaz de atender as necessidades e 
características deste efluente, porém poucos trabalhos foram encontrados na literatura 
tratando deste tema, evidenciando a importância do estudo apresentado. 
 
 
 
 
2 
2 OBJETIVOS 
 
2.1 Objetivos gerais 
 
O presente trabalho tem como objetivoavaliar rotas de tratamento dos efluentes gerados no 
processo de reciclagem da gráfica de pequeno porte, visando principalmente à remoção de 
sólidos suspensos e da DQO, para o seu enquadramento dentro dos limites estabelecidos pelas 
normas para descarte. 
 
2.2 Objetivos específicos 
 
 Analisar as principais tecnologias que possam ser empregadas no tratamento dos 
efluentes gerados no processo de reciclagem de papel da gráfica; 
 
 Estudar o emprego de processos físico-químicos e oxidativos no tratamento dos 
efluentes gerados no processo; 
 
 Determinar as melhores condições experimentais de cada processo avaliado; 
 
 Avaliar a necessidade de uma combinação de processos para adequar os efluentes aos 
padrões de descarte impostos pela legislação; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
3.1 O Homem e a poluição 
 
A partir da Revolução Industrial, e particularmente no final do século XIX e ao longo do 
século XX, ocorreu um crescimento e expansão do processo produtivo com a transformação 
de energias e materiais para a produção de matérias-primas e bens de consumo (FREITAS & 
PORTO, 2006). 
 
Juntamente a esse incremento e diversificação da produção, também ocorreu um crescimento 
da população. E ambos sucederam sob um cenário de intensa exploração de recursos naturais 
e ocupação inadequada do solo, guiada por uma lógica imediatista, que busca soluções para 
curto prazo, rejeitando desse modo visões em longo prazo (BELLEN, 2005). 
 
Essa forma de apropriação da natureza e de seus recursos contribuiu para a emergência de 
problemas como o aquecimento global do planeta, a redução da camada de ozônio, a perda de 
biodiversidade, a depredação e poluição dos recursos naturais e o amplo processo de 
desflorestamento e desertificação para citar alguns exemplos (FREITAS & PORTO, 2006). 
 
A intensificação dos problemas citados, com a crescente ameaça de colapso ambiental e de 
esgotamento de recursos, e a necessidade de encontrar soluções, faz surgir um movimento 
também crescente na revisão de paradigmas, no sentido de pensar as condições de 
operacionalização social, política e tecnológica do desenvolvimento sustentável. 
 
3.2 Histórico do papel 
 
O papel foi inventado na China. Os chineses utilizaram diversas espécies de vegetais, como, 
lâminas de bambu e folhas de palmeiras, seda, amoreira, cânhamo, entre outros e seu 
exemplar mais antigo data de 200 AC. 
 
 
 
 
4 
O Ocidente foi apresentado a esse material pelos árabes que estavam interessados em uma 
forma de divulgar os ensinamentos de Maomé. Os árabes também fizeram algumas 
modificações na produção do papel, empregando principalmente restos de trapos e de fibras 
de linho que acabaram por conferir aparência e resistência similares à do pergaminho, 
método que foi adotado pela Europa sob seu domínio nos anos 1100. 
 
Podem-se considerar as inovações de Gutenberg no campo da impressão em 1455, como 
outro marco. Após a impressão da Bíblia em papel, não houve mais fronteiras para o uso deste 
material, que passou a substituir totalmente o pergaminho. 
 
Entre os anos de 1750 a 1850, muitas pesquisas e invenções foram feitas no sentido de buscar 
novas tecnologias e matérias-primas para a produção de papel (http://www.papeloteca.org). 
 
3.3 Setor de papel e celulose 
 
O Brasil encontra-se em posição de referência no setor da indústria de papel e celulose, sendo 
considerado um dos principais produtores mundiais. Apresenta elevado grau de 
competitividade, atuando de forma bastante significativa num mercado extremamente 
globalizado (CETESB, 2008). 
 
Um grande fator que contribui para esse destaque é o fato de 100% de sua matéria-prima vir 
de florestas cultivadas, enquanto que nos outros países, a origem é floresta natural 
(http://www.bracelpa.org.br/bra/index.html). 
 
No Brasil, a área destinada ao plantio para fins industriais é de aproximadamente 1,7 milhões 
de hectares, 2,7 milhões de hectares de florestas preservadas pelo setor e 2,2 milhões de 
hectares de florestas totalmente certificadas (http://www.bracelpa.org.br/bra/index.html). 
 
O eucalipto e o pinus são as principais matérias-primas utilizadas neste setor, empregando 
100 mil pessoas diretamente e gerando milhares de empregos ao longo de sua cadeia 
produtiva. Além do número de empregados absorvidos por este setor industrial, suas unidades 
http://www.papeloteca.org/
http://www.bracelpa.org.br/bra/index.html
http://www.bracelpa.org.br/bra/index.html
 
 
 
5 
industriais e plantações estão presentes em 450 municípios em 16 estados, nas 5 regiões 
brasileiras (http://www.bracelpa.org.br/bra/index.html). 
 
3.4 O processo de produção do papel a partir da celulose 
 
O processo de produção de papel visa à obtenção de uma polpa formada de fibras celulósicas. 
 
Fibras celulósicas são células vegetais extraídas de plantas, composta por um conjunto de 
filamentos individuais, as fibrilas, unidas por espécies químicas orgânicas: lignina e 
hemicelulose (ALUIZIO, 2002; FARDIM, 2002). 
 
No Brasil, as principais madeiras utilizadas são o eucalipto, um tipo de madeira dura e fonte 
de fibras curtas e o pinus, uma espécie mais mole, fonte de fibras longas. Embora, ocorra o 
predomínio do cultivo de eucalipto, o pinus, pela qualidade de suas fibras, possui empregos 
mais nobres como em papéis de embalagens e imprensa. Este fato se deve a maior resistência 
mecânica conferida por este tipo de fibra (CETESB, 2008; MOSCA, 2008). 
 
As indústrias que compõem este setor podem apresentar duas configurações: processamento 
de polpas produzidas em outras unidades industriais ou apresentar um processo integrado, 
produção de papel integrado à celulose. 
 
O processo integrado requer alto volume de recursos necessários à compra de terras, 
reflorestamento, e máquinas. 
 
Além dos tipos de configuração, outra característica é a grande concentração produtiva, onde 
65% da produção de papel está distribuída por 10 grupos industriais e 86% da produção de 
celulose de mercado esta concentrado em cinco grupos. 
 
3.4.1 Produção de papel ou papelão 
 
A produção de papel, papelão e outros materiais a base de celulose podem ocorrer a partir da 
fibra virgem, da reconstituição da polpa de papel reciclado (apara) ou ambas combinadas. 
 
 
 
6 
Para a fabricação do papel é necessário a utilização de uma matéria-prima de qualidade. Por 
este motivo, a polpa celulósica passa por um processamento constituído pelas etapas de 
desintegração e refinação antes de ser utilizada para a confecção das folhas de papel. 
A desintegração é a ação mecânica de transformação das fibras da polpa em suspensão 
(SMOOK, 1990) e a refinação é a ação mecânica, nas quais as fibras são submetidas, para 
potencializar suas propriedades em relação ao produto a ser fabricado. 
 
O processamento tem como objetivo a eliminação da parede primária, formação de finos 
(partículas de fibras), penetração da água na parede celular, ruptura de algumas ligações de 
pontes de hidrogênio entre fibras e aumento da flexibilidade, formação de fraturas na parede 
celular, alargamento e/ou compressão das fibras e solubilização parcial das hemiceluloses na 
superfície em forma de géis (SMOOK, 1990). 
 
Tais modificações nas características das fibras levam a uma melhora na sua distribuição e 
homogeneização, evitam a formação de aglomerados, e aumentam a sua flexibilidade, 
gerando uma massa (IPT, 1982). 
 
Após a preparação da massa, ocorre a formação das folhas, englobando duas fases: a 
formação propriamente dita e a secagem. 
 
Quando a suspensão de fibras é desaguada sobre a tela formadora, a folha de papel está 
praticamente formada, restando apenas secá-las. A secagem das folhas tem como objetivo 
eliminar a umidade residual através da evaporação (IPT, 1982; SMOOK, 1990). 
 
A partir de variações nesses processos, são obtidos diversos tiposde papel listados a seguir: 
 Papel para Imprensa (newsprint); 
 Papéis de Imprimir e Escrever (printing & writing); 
 Embalagens (kraftliner); 
 Papéis para Fins Sanitários (tissue); 
 Papel Cartão (board); 
 Papéis para outros fins; 
 
 
 
7 
3.5 Reciclagem 
 
A reciclagem tem sido apontada como uma solução para os problemas gerados pela 
disposição final dos resíduos, pois evita que materiais potencialmente reaproveitáveis sejam 
aterrados ou incinerados, preservando áreas de disposição (ALBOREDA, 1997; EPA, 1992). 
 
Segundo a Environment Protection Agency – EPA, a reciclagem é o processo pelo qual cada 
material é coletado e usado como insumo para a fabricação de produtos novos, poupando 
energia e recursos naturais (EPA, 1992). 
 
Constitui um sistema composto por diversos instrumentos, sinalizando, também, uma possível 
inserção social em suas diversas etapas (ALBOREDA, 1997): 
 Coleta seletiva segregativa dos materiais recicláveis; 
 Transporte desses materiais até um ponto centralizador; 
 Recebimento e armazenamento desses materiais; 
 Triagem visando à classificação dos materiais; 
 Beneficiamento específico para cada material; 
 Acondicionamento e armazenamento também específicos para cada material; 
 Transporte para entrega dos materiais a indústria recicladora; 
 
3.5.1 Reciclagem de papel 
 
A reciclagem de papel é uma prática muito antiga e vem ganhando ainda mais destaque com a 
crescente conscientização ambiental para a redução da quantidade de resíduos despejados em 
aterros sanitários e lixões a céu aberto. Com o passar dos anos, os resíduos de papel 
mostraram-se uma fonte acessível de matéria-prima limpa (ALBOREDA, 1997). 
 
Apesar da importância da reciclagem, é pequeno o incentivo dado principalmente pelo fato do 
Brasil ser um grande produtor de celulose virgem. 
 
Segundo o Compromisso Empresarial para a Reciclagem (CEMPRE) embora a 
disponibilidade de aparas de papel seja grande, ainda assim, as indústrias precisam fazer, 
periodicamente, importações para abastecer o mercado (CEMPRE, 1994). 
 
 
 
8 
De acordo com Alboreda (1997), a escassez de pasta de celulose e o consequente aumento dos 
preços do reciclado, faz com que as indústrias recorram à importação de aparas em busca de 
melhores preços. No entanto, quando há maior oferta de celulose no mercado, a demanda por 
aparas diminui, abalando fortemente a estrutura de coleta, que só volta a se normalizar 
lentamente. 
 
Vale destacar que em muitos casos, o custo da fabricação de papel reciclado pode ser maior 
do que a produção primária a partir de pasta de celulose (ALBOREDA, 1997). Além de 
outros fatores que geram polêmica em torno dessa prática, chegando a gerar discordâncias no 
mercado. 
 
Segundo Penido (2000), muitas vezes a energia consumida nesse processo é maior do que a 
partir da extração da celulose no processo primário. Além disso, segundo o autor, a 
reciclagem do papel consome muita água, havendo a necessidade de tomar algumas 
precauções para que não haja contaminação dos rios através dos efluentes. Entretanto, o autor 
ainda afirma que o mito da reciclagem é muito explorado quando se defende que esse 
processo salva florestas e preserva recursos naturais, pois a celulose é obtida de árvores 
plantadas e, portanto, se trata de um recurso renovável. 
 
No processo de reciclagem, o papel não substitui a matéria-prima virgem, apenas se combina 
com ela. Isto porque o papel, assim como o plástico, perde suas propriedades a cada 
reaproveitamento sofrido (CALDERONI, 1998). 
 
A fabricação de embalagens constitui o maior mercado dessa atividade, pois são mais 
facilmente recicladas, principalmente as caixas onduladas (CEMPRE, 2000). 
 
Embora a embalagem seja um dos destinos dos papéis reciclados, este emprego reduz o ciclo 
de vida do produto em uma etapa, já que o mesmo ainda poderia ser utilizado novamente 
como papel de imprimir e escrever (MORENO, 2007). 
Geralmente as indústrias de embalagens são as que mais fabricam o papelão, utilizando 80% 
das aparas recicladas no Brasil. O material pode ser coletado em grandes quantidades e seu 
custo de processo é mais baixo do que o do papel branco. O papel ondulado ou corrugado é 
 
 
 
9 
muito utilizado para fabricar caixas para transportar produtos para diversas fábricas e mesmo 
residências (CEMPRE, 2000). 
 
No Brasil, conforme o tipo de papel, as fibras secundárias ou recicladas são utilizadas em 
maior ou menor quantidade. Assim, as embalagens são constituídas por 40% dessas fibras, os 
papéis sanitários apresentam 50%, cartões e cartolinas 27%%, papéis especiais 6% e papéis 
imprensa, imprimir e escrever 2% (MELDONIAN,1998). 
 
Entende-se que para a produção de papéis para escritório, a quantidade das fibras de celulose 
precisa ser boa e a reciclagem é menos vantajosa, uma vez que a quantidade da celulose vai se 
perdendo quanto mais for reciclada. Já no caso do papelão e mesmo papéis sanitários, a 
produção a partir do reciclado não precisa ser de extrema qualidade e assim o processo se 
torna mais vantajoso (PIUNTI, 2001). 
 
No Brasil, os papéis reciclados consistem de 75% considerados pré-consumo, ou seja, sobras 
de produção das próprias indústrias produtoras de papel e celulose ou mesmo de indústrias 
gráficas e 25% pós-consumo (MORENO, 2007). 
 
Os responsáveis em reinserir esses 25% no processo produtivo de papéis e embalagens são os 
catadores que trabalham nas ruas, lixões e aterros de resíduos sólidos, organizados ou não em 
cooperativas (http://www.ibam.org.br.htm). 
 
Segundo dados da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB), realizado pelo Instituto 
Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) em 2000, 24.360 trabalham diariamente em 
lixões e 800 mil catadores de rua. Neste mesmo ano, o Fundo das Nações Unidas para a 
Infância (UNICEF) identificou a presença de catadores em 3.800 cidades, equivalente a 68% 
do total de municípios brasileiros (MOTA, 2005). 
 
Durante muitos anos, seu trabalho estava associado a um problema do sistema de limpeza 
urbana municipal por causar empecilhos para a coleta de lixo domiciliar e por provocar 
desordem urbana ao utilizarem-se do espaço público para a segregação e armazenamento de 
matérias (http://www.ibam.org.br.htm). Em 2002, os catadores tiveram seu trabalho 
http://www.ibam.org.br.htm/
 
 
 
10 
oficialmente reconhecido pelo poder público - Ministério do trabalho e emprego – como 
categoria profissional: Catadores de Materiais Recicláveis. 
 
Algumas dificuldades são identificadas no processo de reciclagem, entre elas a quantidade e 
diferença de fibras celulósicas existentes nos papéis, pois quanto maior a diferença entre as 
fibras, pior será a qualidade do papel reciclado (PIUNTI,2001). 
 
Segundo Cempre (1994), no Brasil existem 22 categorias de aparas (nome genérico dado aos 
resíduos de papel, industriais ou domésticos), classificados pelo Instituto de Pesquisas 
Tecnológicas – IPT de São Paulo e pela Associação Nacional dos Fabricantes de Papel e 
Celulose. 
 
As aparas mais nobres são as “brancas de primeira”, que não têm impressão ou qualquer tipo 
de resistência e as aparas mistas, formadas pela mistura de vários tipos de papéis. 
 
Os resíduos sólidos derivados do papel de escritório são formados por diferentes tipos de 
papéis, forçando os programas de reciclagem a priorizar a coleta de algumas categorias mais 
valiosas, como o papel branco de computador. Embora tenham menor valor, os papéis 
mesclados, contendo diferentes fibras e cores, são também coletados para a reciclagem. Os 
papéis para fins sanitários (toalhas e higiênicos) não são encaminhados para a reciclagem. O 
mesmo ocorre com papéis vegetais, parafinados, carbono, plastificados e metalizados 
(ALBOREDA, 1997). 
 
O papel separado dos demais resíduos sólidos é encaminhado para depósitos, onde serão 
enfardados em prensas, estocados e encaminhadosaos aparistas, que classificarão as aparas e 
as revenderão para as fábricas de papel como matéria-prima. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
3.5.1.2 Processo de repolpagem de papel reciclado 
 
Já nas fábricas, o papel entra em um equipamento do tipo um grande liquidificador, chamado 
“hidropulper”, que tem a forma de um tanque cilíndrico e um rotor giratório ao fundo. O 
equipamento desagrega o papel, misturado com a água, formando uma pasta de celulose. Uma 
peneira abaixo do rotor deixa passar impurezas, como fibras, pedaços de papel não 
desagregados, arames e plásticos. Em seguida, são aplicados produtos químicos – água e soda 
cáustica – para a remoção das tintas (ALBOREDA,1997). 
 
Uma depuração mais fina, feita pelo equipamento conhecido pó “centrecleaners”, separa as 
areias existentes da pasta. Discos refinadores abrem um pouco mais as fibras de celulose, 
melhorando a ligação entre elas. Finalmente, a pasta é branqueada com compostos oxidantes 
tais como cloro ou peróxido de hidrogênio, seguindo para as máquinas de fabricar papel 
(ALBOREDA,1997) 
 
No processo de reciclagem, o papel não substitui a matéria-prima primária, apenas se combina 
com ela, perdendo a sua qualidade a cada etapa de reaproveitamento, em decorrência da 
quebra das suas fibras de celulose (CALDERONI, 1998). 
 
No caso do papel ondulado, o processo é bastante similar ao já descrito. Porém ao contrário 
do papel de escritório, não é preciso aplicar técnicas de limpeza fina, retirada de tintas, 
branqueamento do material e lavagens especiais (CEMPRE,2004). 
 
 
3.5.2 Efluentes da reciclagem de papel e celulose 
 
O efluente gerado por uma determinada atividade industrial está diretamente relacionado ao 
seu processo produtivo, dessa forma incluindo os insumos utilizados, matéria-prima, fonte de 
energia. 
 
 
 
 
12 
Os processos de produção de papel e a reciclagem são muito diferentes, embora ambos 
empreguem um elevado volume de água e utilizem diversos compostos químicos durante o 
processo produtivo. 
 
Vale ressaltar que poucos artigos são encontrados disponíveis na literatura a respeito das 
características bem como da forma de tratamento dado aos efluentes provenientes da indústria 
de papel reciclado. Outro aspecto interessante, muitas indústrias de reciclagem de papel, a 
fazem numa mesma planta industrial onde também há produção de folhas virgens. Devido a 
isso, ocorre a mistura dos efluentes provenientes dos dois processos, consequentemente, 
gerando um efluente com características distintas dos originados exclusivamente de 
reciclagem. 
 
Enquanto na produção de papel, são produzidos efluentes alcalinos, Wang et al (1997) 
relataram um pH de 7,97 e turbidez de 687 UT. 
 
 O efluente da reciclagem é proveniente da produção da massa de papel, por isso, a presença 
elevada de fibras que conferem alta DQO e DBO a este efluente (JARDIM, 2004). 
 
Os altos valores de DQO e DBO esperados para este tipo de efluente também se deve à 
presença de substâncias químicas utilizadas para aumentar a aglutinação do papel, como 
amido, gelatinas e colas. 
 
Também podem ser empregados substâncias cloradas e peróxido de hidrogênio para clarear a 
polpa gerada na repolpagem. 
 
Corantes e tintas vegetais também possuem aplicação nesta atividade, por isso, estes efluentes 
podem apresentar cor. 
Segundo definição da Associação Brasileira da Indústria Química (Abiquim), corantes e 
pigmentos orgânicos podem ser definidos como substâncias intensamente coloridas que, 
quando aplicadas a um material por adsorção, solução, retenção mecânica ou por ligações 
químicas iônicas ou covalentes. Os pigmentos, por serem, geralmente insolúveis em água, são 
usualmente aplicados por meio de veículos (excipientes líquidos), que podem ser o próprio 
substrato. Já os branqueadores ópticos não possuem cor visível ou a cor é fraca, devido ao seu 
 
 
 
13 
comprimento de onda. Quando em soluções ou aplicados a um substrato, absorvem luz 
ultravioleta e emitem a maior parte desta energia absorvida como luz fluorescente azulada 
(http://www.abiquim.org.br) e apresentam estrutura molecular complexa e variada. 
 
Embora não apresente uma fórmula química característica, geralmente apresentam um grupo 
cromóforo, ou seja, que confere a cor pela absorção de uma parte de energia radiante – e 
grupos auxiliares que permitem sua fixação com o substrato de interesse (ZANONI & 
CARNEIRO, 2001). 
 
A dificuldade de remoção está relacionada com alguns aspectos inerentes aos corantes, e 
como não pertencem a uma mesma classe de compostos químicos, englobam diversas 
substâncias com grupos funcionais diferenciados, grande variedade de reatividade, 
solubilidade, volatilidade, estabilidade, entre outras, que requerem formas individualizadas e 
próprias de abordagem para sua identificação, quantificação e degradação. (ZANONI & 
CARNEIRO,2001). 
 
Devido aos impactos causados por estes efluentes coloridos, relacionados à diminuição da 
transparência da água, impedindo a penetração da radiação solar, com consequente 
diminuição da atividade fotossintética e distúrbios na solubilidade dos gases, causando danos 
à vida aquática, é imprescindível o tratamento deste visando a retirada destes resíduos de 
corantes do efluente (ZANONI & CARNEIRO,2001). 
 
 
3.6 Processos de tratamento de efluentes 
 
Os processos de tratamento de efluentes têm como objetivo impedir que elementos poluentes 
possam ser lançados nos corpos hídricos e causem alterações físicas, químicas ou biológicas 
no meio. 
 
Segundo Giordano (1999), a escolha do processo a ser adotado deve levar em consideração 
fatores, como: legislação ambiental regional, clima, cultura local, custo de investimento, 
custos operacionais, quantidade e a qualidade do lodo gerado na estação de tratamento, 
qualidade do efluente tratado, segurança operacional relativa aos vazamentos de produtos 
 
 
 
14 
químicos utilizados ou dos efluentes, explosões, geração de odor, interação com a vizinhança, 
confiabilidade para o atendimento à legislação ambiental, possibilidade de reuso dos efluentes 
tratado. 
 
Dependendo da natureza dos poluentes a serem removidos, bem como da operação unitária 
envolvida, o processo de tratamento pode ser classificado em físico, químico e biológico 
(GIORDANO, 1999). 
 
 
3.6.1 Coagulação e floculação 
 
Estes processos são amplamente utilizados tanto em etapas de pré-tratamento quanto de pós-
tratamento nos mais diversos tipos de efluentes. 
 
Este fato é devido à facilidade de execução, rapidez, relativa eficiência bem como reduzido 
custo quando comparado a outros métodos, tais como filtração direta, centrifugação ou outros 
(FURLAN, 2008). 
 
3.6.1.1 Coagulação 
 
 A coagulação e floculação são processos físico-químicos aplicados com o objetivo de 
clarificar efluentes. Esses processos baseiam-se na desestabilização de colóides através da 
coagulação, seguido da floculação e separação de fases por sedimentação ou floculação. Os 
colóides são partículas que possuem diâmetro na faixa de 0,01 a 0,1 m e podem ser formadas 
por microrganismos, gorduras, proteínas, argilas entre outros compostos (GIORDANO, 
2004). 
 
As partículas coloidais apresentam cargas superficiais que conferem estabilidade às mesmas. 
Nessa superfície estão aderidas contra-íons devido às interações eletrostáticas e forças de Van 
der Waals, sendo estas fortes o suficiente para vencer o fluxo. Sobre esta primeira camada de 
contra-íons, forma-se uma segunda camada de íons mais difusa que pode ser mensurada 
através do “potencial Zeta” (METCALF E EDDY,2003) 
 
 
 
 
15 
O papel do coagulante é provocar a desestabilização das partículas através da redução das 
forças que promovam a sua separação (potencial zeta – potencial elétrico entre o colóide e a 
camada difusa). Ou seja, são substâncias químicas capazes de neutralizar ou superar as 
interações presentesentre as partículas coloidais. 
 
Um mecanismo proposto para a desestabilização de partículas coloidais, característico do 
fenômeno de coagulação, é a compressão da camada difusa. 
 
Caso um eletrólito seja adicionado a uma dispersão coloidal, os íons de carga contrária são 
atraídos em direção à superfície da partícula e podem fazer parte da camada difusa. 
 
Conforme o aumento da concentração de íons nesta camada ocorre a redução da distância na 
qual a carga da partícula primária pode exercer efeitos de repulsão eletrostática, 
conseqüentemente ocorre a redução da camada difusa. 
 
A interação repulsiva entre partículas coloidais similares é reduzida, e quando conjuntamente 
ocorre a redução da camada difusa, as forças de atração de Van der Waals acabam por 
promover a adesão das partículas coloidais, caso ocorra o contato entre elas 
(ECKENFELDER, 2000). 
 
É importante notar que para haver a coagulação, a quantidade de eletrólitos é praticamente 
independente da concentração de colóides na água e para qualquer quantidade adicionada de 
eletrólitos, é impossível causar a reestabilização das partículas coloidais, ou seja, a reversão 
da sua carga, que passa a ser positiva (DI BERNARDO, 1993). 
Outros mecanismos propostos estão relacionados à adsorção e neutralização de cargas, 
adsorção e formação de pontes poliméricas ou, pela ação conjunta desses dois mecanismos. 
 
 Adsorção e neutralização das cargas 
 
Ocorre quando substâncias com grande afinidade por espécies químicas na superfície das 
partículas são adicionadas ou formadas na solução coloidal. 
 
 
 
 
 
16 
 Formação de pontes 
 
Diversos tipos de compostos orgânicos, sintéticos ou naturais, catiônicos, aniônicos, não-
iônicos ou anfolíticos, têm a capacidade de atuar como coagulantes ou auxiliares de 
floculação. 
 
La Mer e Healy apud Santos (2000) propuseram uma explicação para esses mecanismos. 
Segundo esses autores, para ser efetiva na desestabilização de colóides, uma molécula 
polimérica deve conter grupos químicos capazes de interagir com sítios na superfície da 
partícula coloidal. Assim, quando uma molécula polimérica entra em contato com um colóide, 
alguns desses grupos adsorvem a superfície da partícula, deixando o restante da molécula 
“estendida” na solução. Se uma segunda partícula, com algum sítio adsorvente disponível, 
entrar em contato com este segmento estendido, pode haver a adesão, formando-se um 
complexo partícula-polímero-partícula, no qual o polímero serve como uma espécie de ponte. 
Se não houver uma segunda partícula disponível, entretanto, o segmento estendido pode 
adsorver a outros sítios na partícula original, de modo que não poderá mais formar pontes. 
A varredura também se relaciona aos mecanismos propostos para a coagulação. 
Quando os íons metálicos trivalentes (Fe
3+
 e Al 
3+
) são adicionados em concentrações altas, 
causam a rápida precipitação durante seu processo de formação. 
Em determinadas concentrações desses íons trivalentes, ocorrerá a formação de grandes 
quantidades de flocos de hidróxido metálico, que após uma etapa de floculação, sedimentarão 
facilmente e juntamente, promoverão o arraste dessas partículas coloidais, acarretando a sua 
retirada da solução. 
Quando adicionado em quantidades altas, causa a rápida precipitação de hidróxido metálico. 
Este hidróxido pode capturar partículas coloidais durante seu processo de formação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
3.6.1.2 Coagulação com íons metálicos hidrolisados 
 
A coagulação de partículas com sais metálicos hidrolisados de ferro e alumínio é realizada 
pela ação dos produtos gerados pelas suas hidrólises (JOHNSON E AMIRTHARAJAH, 
1983). 
Alguns modelos já foram propostos para ilustrar as reações e os produtos gerados pela 
hidrólise. Entre eles, o proposto por Stumm (1968) para o Al 
3+
. 
 2006. 
Fonte: Stumm,1968. 
Na reação ilustrada, após a dissolução do sal de alumínio na água ocorre a hidratação do íon 
Al
3+
, que coordena seis moléculas de água para formar íons (Al(H2O)6)
3+
. Este também reage 
com a água originada outras espécies hidrolisadas. 
Atribui-se a uma ou mais produtos de hidrólise ou polímeros à ação coagulante desempenhada 
por esses sais. 
O mesmo pode ser observado para os sais de ferro. Porém, não será descrito neste trabalho. 
Como o processo de coagulação promovido por íons metálicos trivalentes (Fe
3+
 e Al
3+
), 
ocorre através da interação entre espécies carregadas e os sítios existentes nas superfícies da 
partícula coloidal, tornando-se importante a compreensão dos fatores capazes de interferir 
nestas superfícies. 
Dentre esses fatores, dois apresentam maior relevância: 
 
 
 
18 
 pH do meio: altera a distribuição das cargas dos íons localizados na superfície dos 
colóides. 
 Concentração de coagulante a ser agregado: pequenas adições de coagulantes são 
insuficientes para promover a desestabilização das partículas independente da 
concentração de colóides na suspensão. Em contra partida, excessivas dosagens podem re-
estabilizar a dispersão. 
Em condições ideais, ocorre a desestabilização das partículas coloidais, promovendo a rápida 
agregação dessas partículas. 
Amiltharj e Mills (1982), a partir da compilação de diversos dados experimentais, elaboraram 
um diagrama buscando demonstrar qualitativamente a aplicação de sulfato de alumínio em 
função do pH como ilustrado na Figura 3.1. 
Embora esse diagrama tenha sido elaborado com base em tratamento de água, ele tem se 
mostrado aplicável a diversos tipos de efluentes. 
 
 
 
19 
Figura 3.1: Diagrama de coagulação para remoção de turbidez com sulfato de alumínio de água “preparada” com 
caulinita (Amirtharajah e Mills, 1982). 
A partir desse diagrama, podem-se inferir as concentrações e pHs onde o processo de 
coagulação apresenta os melhores resultados. 
 
3.6.1.3 Floculação 
 
A floculação compreende o processo pela quais as partículas já em estado de equilíbrio, com 
suas cargas negativas neutralizadas, são forçadas a movimentarem-se para que sejam atraídas 
entre si e, formem flocos. Com a aglomeração, devido a contínua agitação, seu peso aumenta, 
o que torna mais fácil sua sedimentação através da alteração de sua distribuição 
granulométrica (FRIZZO,1993). 
 
 
 
20 
Pode-se dividir este processo em duas etapas: transporte e atração 
 Transporte: etapa onde ocorre a colisão das partículas devido à variação da velocidade 
do fluido/partícula promovida por movimentos browniano das partículas, gradientes 
de velocidade devido à agitação e diferença na velocidade de sedimentação/flotação 
das partículas individualizadas. 
 Atração: consiste em pequenas forças variáveis geralmente pertencentes à natureza da 
superfície da própria partícula. 
Durante esta etapa, é importante que a velocidade de agitação seja suficiente para promover o 
contato entre os coágulos, porém se excessiva pode causar sua desagregação (SPÓSITO, 
2006). Além desse fato, sofre interferência de diversos fatores, como: pH, concentração de 
coagulantes, temperatura, alcalinidade, tipo e concentração de íons no meio líquido; 
heterogeneidade de uma suspensão em relação ao tipo de reator incluindo o grau de mistura e 
a variação na escala (FURLAN, 2008). 
 
3.6.1 Processo Oxidativos 
 
A oxidação química apresenta grande potencial para o tratamento de efluentes contendo 
compostos químicos recalcitrantes, onde através das reações químicas de oxidação que 
envolve a troca de elétrons entre as espécies químicas, mudando seu estado de oxidativo 
(valência) das espécies participantes, torna-se possível, a degradação de compostos orgânicos 
tóxicos, redução de demanda química de oxigênio (DQO), e intensidade de cor (ALEBOYEH, 
et al 2005). 
 
Nesses processos podem ser empregados como agentes oxidantes o oxigênio, ozônio, cloro, 
hipoclorito, dióxido de cloro, peróxido de hidrogênio, entre outros. A aplicabilidadede cada 
oxidante vai depender da eficiência, especificidade e seletividade de cada oxidante em 
degradar os vários tipos de compostos orgânicos. 
 
Mesmo sendo uma opção por vezes mais cara que o tratamento biológico, em alguns 
momentos pode ser interessante, principalmente quando estes processos oxidativos se 
 
 
 
21 
destinarão a tratar efluentes que contém compostos tóxicos aos microorganismos, ou quando 
se tem uma baixa vazão de efluente, ou pequena área disponível ou regime em batelada 
(POLEZI, 2003). 
 
A Tabela 3.1 apresenta os vários oxidantes que podem ser empregados na degradação de 
compostos orgânicos, com os potenciais de oxidantes correspondentes. Destes, classifica-se os 
oxidantes convencionais aqueles que não geram radicais hidroxilas ou que apresentam 
potenciais menores. 
 
Tabela 3.1: Potencias de redução dos diferentes oxidantes 
 
Fonte:Ruas,2008. 
 
 
Quando o processo de oxidação convencional torna-se inadequado ou ineficiente, uma 
alternativa pode ser o emprego de processos oxidativos avançados (POA). 
 
 
3.6.2.1 Peróxido de hidrogênio 
 
Dentre os oxidantes convencionais o peróxido de hidrogênio foi inicialmente comercializado 
em meados de 1800, porém com sua crescente aplicabilidade, vem ocorrendo um aumento de 
sua produção (TEIXEIRA E JARDIM, 2004). 
 
 
 
 
22 
Pode ser empregado nos mais diversos usos, tais como: branqueamento de papel, indústria 
têxtil, produção de água potável, indústrias alimentícias, petroquímicas, eletrônicas, de 
produção de energia, metalúrgica, remediação de solos contaminados e no tratamento de 
efluentes perigosos ou com elevada concentração de matéria orgânica (TEIXEIRA E 
JARDIM, 2004; US PEROXIDE, 2006). 
 
Considerado um oxidante com potencial de oxidação superior ao do cloro, dióxido de cloro e 
permanganato de potássio, o peróxido de hidrogênio pode gerar radical de hidroxila através da 
catálise, na presença ou ausência de irradiação. 
 
Porém, apesar de apresentar-se como um oxidante (H2O2 + 2H
+
 + 2 e  2H2O; 1,77 V), em 
algumas situações pode apresentar caráter redutor (H2O2 + 2OH
●
  O2 + H2O + 2 e; - 0,15 
V) (MATTOS,2002). 
 
Segundo Huang e Shu (1993), é importante salientar que a aplicação em excesso de peróxido 
de hidrogênio pode originar reações competitivas com os radicais 
●
OH, causando efeito 
inibitório na degradação dos poluentes. Quando em excesso, o próprio peróxido de hidrogênio 
pode capturar os radicais de hidroxilas através das reações a seguir: 
 
 2HO2
●
  H2O2 + O2 (Reação 1) 
 HO2
●
 + H2O2  OH
●
 + H2O + O2 (Reação 2) 
 ●OH + H2O2  HO2 + H2O (Reação 3) 
 HO2
●
 + 
●
OH  H2O2 + O2 (Reação 4) 
 2OH●H2O2 +O2 (Reação 5) 
 
Nessas três últimas reações, há consumo de radicais 
●
OH o que provoca uma redução da 
eficiência do processo. 
 
Quando o peróxido de hidrogênio captura os radicais de hidroxila, forma-se o HO2
●
 que é um 
radical menos reativo. Portanto, a necessidade da determinação de dosagens ótimas é de suma 
importância para a eficiência da degradação de poluentes (RUAS, 2008). 
 
 
 
 
23 
A aplicação desse oxidante possui como limitação de sua aplicação a baixa velocidade de 
degradação de substâncias complexas quando comparado com outros oxidantes mais potentes. 
Entretanto, deve-se levar em consideração o conceito de química verde, pois a sua 
decomposição não produz subprodutos nocivos, apenas água e oxigênio. Por isso, 
frequentemente é usado juntamente com outros POAs para que ocorra uma aceleração dessa 
velocidade de degradação com conseqüente aumento de sua eficiência (RUAS, 2008). 
 
 
3.6.2 Processo Oxidativos Avançados 
 
Os processos oxidativos avançados (POA) consistem em processos capazes de gerar radicais 
hidroxilas (●OH), espécies altamente oxidantes e não seletivas capazes de promover a 
degradação de vários compostos poluentes. Quando não levam a completa mineralização da 
matéria orgânica a dióxido de carbono, água e íons inorgânicos, promovem a modificação da 
estrutura química dos compostos orgânicos recalcitrantes em compostos mais simples, de 
menor massa molar, menor toxicidade aos microorganismos, com conseqüente aumento da 
biodegradabilidade (POLEZI,2003;RUAS,2008). 
 
O radical hidroxila caracteriza-se por apresentar um elevado potencial oxidativo perdendo 
apenas para o flúor, baixa seletividade e ser extremamente reativo (TEEL et al, 2001; RUAS, 
2008). 
 
Segundo Ruas (2008), a eficácia dos POAs depende da taxa de geração dos radicais livres e 
do contato desses radicais com os compostos refratários presentes nos efluentes. Para ocorrer 
à efetiva oxidação dos compostos orgânicos recalcitrantes, os radicais devem ser gerados 
continuamente in situ devido a sua elevada instabilidade. 
 
De acordo com Araujo (2008), o mecanismo de ataque do radical hidroxila à matéria orgânica 
pode ocorrer através de três mecanismos: 
 
 Abstração de hidrogênio 
 
Reação: CH3CH + 
●
OH CH3C
●
 + H2O 
 
 
 
24 
 
A reação ocorre entre o radical e a matéria orgânica pela abstração do hidrogênio a partir de 
ligações C-H, promovendo a formação de radicais R
●
 
 
 
 Transferência de elétrons 
 
Reação: CO3
2- 
+ 
●
OH  CO3
●
 + 
●
OH 
 
Caracteriza-se principalmente pela conversão de radicais hidroxila a ânion hidróxido (OH
-
). 
 
 Adição radicalar 
 + 
●
OH  
 
Nesta reação, a participação do radical se dá através da adição a sistemas insaturados 
conduzindo à formação de radicais orgânicos. 
 
Valem destacar, que os radicais formados nesses processos podem novamente reagir com 
radicais, outros radicais previamente formados ou com outros compostos, seguindo uma série 
de reação em cadeia (ARAUJO, 2008). 
 
Um interessante e valioso aspecto associado a este processo é sua característica de ser um 
tratamento destrutivo, ou seja, não ocorre a transferência de fase do meio líquido para o sólido 
com o posterior tratamento deste último, e sim, os contaminantes são degradados através de 
uma seqüência de reações (HASSEMER, 2006). 
 
Outro aspecto, também, bastante interessante, está na ausência da introdução de toxicidade ao 
efluente a ser tratado, pois o radical formado não permanece após o processo, sendo reduzido 
a hidróxido ou combinado com H para formação de água (LIMA, 1998). 
 
H 
OH 
 
 
 
25 
A obtenção desses radicais pode ocorrer por dois tipos de sistemas: 
 Homogêneo  o catalisador e o substrato formam uma fase apenas. 
 Heterogêneo o substrato e o catalisador formam um sistema de mais de uma fase. 
Geralmente estes catalisadores estão no estado sólido. 
 
 A Tabela 3.2, apresenta os principais POAs encontrados na literatura. 
 
Tabela 3.2: POAs encontrados na literatura. 
 
 
 
Os POA são empregados, principalmente, apresenta no tratamento de efluentes coloridos 
(WANG, 2008), remoção de DQO de efluentes de indústria de celulose e papel (ARAUJO et 
al, 2009), tratamento de fluidos do setor metalúrgico (TESSARO, 2008), pós-tratamento de 
reatores anaeróbicos (RUAS, 2008), entre outros. 
 
A abrangência das aplicações baseia-se em algumas vantagens apresentadas por esses 
processos (TEIXEIRA E JARDIM, 2004): 
 Mineralizam o poluente e não somente transferem-no de fase 
 
 
 
26 
 São empregados em compostos refratários a outros tratamentos 
 Aumentam a biodegradabilidade de compostos recalcitrantes 
 Podem ser usados em associação a outros processos (pré e/ou pós-tratamento) 
 Apresenta cinética de reação elevada 
 Não necessita de um pós-tratamento ou disposição final 
 Através do uso adequado de oxidante, consegue-se mineralizar o contaminante e não 
ocorrer formas de subproduto 
 Em alguns casos consomem menos energia 
 Possibilitam o tratamento in situ 
 Servem para tratar contaminantes em concentrações muito baixas na ordem de PPB 
 Eliminam os efeitos sobre à saúde humana provocada por desinfetantese oxidantes 
como o cloro 
 
Porém, apresentam algumas desvantagens (RUAS, 2008) 
 Podem formar subprodutos de reação indesejáveis em alguns casos 
 Necessitam, em alguns processos, de grandes tempos de retenção 
 Os custos podem ser elevados 
 É necessário mão de obra treinada de bom nível 
 
Como mostrado na Tabela 2.2, o POA pode apresentar diversas configurações, entretanto, 
será dada maior atenção aos processos utilizados neste estudo: H2O2/UV e Reagente de 
Fenton. 
 
 
3.6.3.1 Peróxido de hidrogênio combinado com radiação ultravioleta 
 
A radiação ultravioleta, como toda radiação eletromagnética, emite radiação no comprimento 
de onda variando em 185 e 254 nm quando gerado em lâmpada de UV de baixa pressão, ou 
180 a 400nm de média pressão. 
 
Essa radiação interage com moléculas presentes no meio líquido, causando a quebra nas 
ligações químicas dos compostos, ou seja, a fotólise. 
 
 
 
27 
 
A condição para que essa dissociação ocorra é a absorção de um fóton pela molécula, e que a 
energia desse fóton exceda a energia da ligação a ser quebrada (ARAÚJO, 2002). 
 
Segundo Araújo (2002), o desempenho da radiação UV na degradação dos compostos pode 
ser avaliado pelo rendimento quântico de energia. Este expressa o número de moléculas que 
reagem na presença da radiação dividida pelo número de fótons absorvidos. Cada substância 
química apresenta um espectro. No caso do peróxido de hidrogênio, trata-se de um 
comprimento de onda de radiação UV de aproximadamente 220 nm. 
 
De acordo com Huang et al (1993), o mecanismo mais aceito para a fotólise de H2O2 com 
UV é a quebra da molécula em radicais hidroxila com um rendimento de 2 mols de 
●
OH para 
cada molécula de H2O2. Porém, como já mencionado anteriormente, pode ocorrer a 
recombinação desses radicais transformando-se em H2O2 reação indicada como indicado na 
reação 6. 
 
H2O2 + OH
●
  H2O + HO2
● 
(Reação 6) 
 
3.6.3.2 Reagente de Fenton 
 
Embora seja encontrada na literatura dados divergentes a respeito da descoberta do reagente 
Fenton, alguns atribuindo a observação da oxidação do ácido málico (HUANG et. al.,1993), 
outros a oxidação catalítica do ácido tartárico (NOGUEIRA et al, 2007), há consenso quanto 
ao autor da descoberta, H.J.H Fenton e o ano em que foi realizada, 1894. 
 
A partir deste momento, gradativamente foi ampliando sua aplicação. Atualmente, é o 
reagente que apresenta as mais variadas aplicações, como degradação de clorofenóis, 
surfactantes, solos contaminados com derivados de petróleo, lixiviados de aterro sanitário e 
degradação de efluente da indústria têxtil, bem como, papel e celulose (KURNIAWAN ET 
AL.,2006;KANG ET AL.,1999;AZBAR ET AL.,2004;KONG ET AL.,1998;LIN ET 
AL.,1997). 
 
 
 
 
28 
Seu uso pode estar relacionado, não diretamente a mineralização de compostos orgânicos, 
mas com o objetivo de aumentar a biodegradação de um contaminante visando um posterior 
tratamento biológico (TEIXEIRA E JARDIM, 2004). 
 
A reação de “Fenton” consiste na utilização de íons Fe
2+
 e Fe
3+
 como catalisadores na 
decomposição do peróxido de hidrogênio para a produção de radical hidroxila que oxidará a 
matéria orgânica gerando subprodutos mais facilmente degradáveis ou as levarão a CO2 e 
H2O. Como mostrado nas das reações 7, 8, 9 e 10: 
 
 H2O2 + Fe
2+
  OH
 
+ OH
-
 + Fe
3+
 (Reação 7) 
 OH● + RH  R● + H2O (Reação 8) 
 R● + Fe3+  R+ + Fe2+ (Reação 9) 
 Fe2+ + OH● Fe3+ + OH- (Reação 10) 
 
 
As reações 7 – 9 mostram a geração de radical hidroxila e oxidação da matéria orgânica. 
Porém, a reação 10 mostra outra rota em que pode haver participação do ferro, mas neste 
momento funcionaria como um seqüestrador retirando o radical do meio. 
 
O íon férrico (Fe
3+
) também pode levar à produção de radical hidroperoxila e gerar íons 
ferrosos. Este processo é conhecido como Fenton-like ou tipo-Fenton. A velocidade de 
remoção de poluentes por este tratamento é bem menor que a catalisada por Fe
2+
, entretanto 
apresenta como vantagem a existência abundante do ferro neste estado de oxidação e o menor 
custo (AGUIAR, 2007). 
 
Fe
3+
 + H2O2  Fe
2+
 + HO2
●
 + H
+
 (Reação 11) 
 
Além da reação 11, a regeneração do Fe
2+
, pode ocorrer também pela reação do radical 
hidroperoxila com íons férricos (reação 12): 
 
Fe
3+
 + HO2
●
  Fe
2+
 + O2 + H
+
 (Reação 12) 
 
 
 
 
29 
Vale destacar que a velocidade da reação 11 é menor que as reações 7 e 10, e isso faz com que 
ocorra o predomínio da presença de íons férrico no sistema Fenton (ARAUJO,2008). 
 
No processo Fenton, os compostos orgânicos podem ser atacados pelo radical hidroxila 
(reação 8) ou pela ação direta do peróxido de hidrogênio sobre esses compostos: 
 
RH + H2O2  produtos (Reação 13) 
 
Durante o processo Fenton pode ocorrer a formação de complexos hidroxo-férrico 
proveniente das reações entre os íons férrico gerados nas reações redox com os íons hidróxido 
presentes na solução (CATRINESCU, 2003). 
 
[Fe (H2O)6]
3+
 + H2O  [Fe(H2O)5OH]
2+
 +H3O (Reação 14) 
[Fe(H2O)5OH]
2+
 + H2O  [Fe (H2O)4(OH)2] + H3O
+ 
(Reação 15) 
 
A formação destes complexos está diretamente relacionado com a faixa de pH em que se 
encontram e podem interromper a reação de Fenton. 
 
Compostos estáveis formados entre a matéria orgânica e o ferro, mostrada na reação 16 
também podem contribuir para a interrupção do processo oxidativo. 
 
Fe
3+
 + RCO2
-
  Fe
3+
 (RCO2)
2+
 (Reação 16) 
 
De acordo com Brigda (1995), o processo realizado pelo reagente de Fenton caracteriza-se 
por quatro etapas: 
1. Ajuste de pH 
2. Reação de oxidação 
3. Neutralização e coagulação 
4. Precipitação 
 
De acordo com Cavalcante (2005) e Araujo, (2008) processo Fenton apresenta como 
vantagens: 
 
 
 
30 
 Abundância do ferro na natureza e sua ocorrência em diferentes tipos de espécies 
minerais; 
 Eficiência para uma grande variedade de substâncias; 
 Geração de produtos secundários nocivos menos freqüentes que em outros POAs 
 Possibilidade de recuperação do ferro por processo eletrolítico ou por acidificação do 
lodo 
 Apresenta operação mais simples e de menor custo que em outros POAs 
 Realizada em condições de pressão e temperatura ambiente 
 
Todavia, existem algumas desvantagens que podem se tornar empecilho para sua utilização, 
tais como (CAVALCANTE (2005); SASSANO (2008)): 
 Separação de sólidos no final do tratamento e posterior destinação 
 Necessidade de acidificação antes do processo e consumo de álcali para a precipitação 
do ferro após a reação 
 
3.6.3.2.1 Variáveis que afetam o processo 
 
Dentre os fatores capazes de interferir na reação de Fenton e afetar o desempenho do 
processo, podem-se destacar três: pH, concentração de peróxido de hidrogênio e concentração 
de Fe
2+
 ou Fe
3+
. Logo a otimização dos mesmos pode significar um ganho de eficiência 
(ARAUJO, 2008). 
 
É importante salientar que fatores como temperatura, quantidade de compostos orgânicos e 
inorgânicos também afetam a eficiência global, interferindo